本文關(guān)鍵詞：波流與不均勻海域上浮式彈性板相互作用的非線性數(shù)值模擬　出處：《振動(dòng)與沖擊》2017年12期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：波流混合作用下浮式彈性板的水彈性響應(yīng)屬于非線性范疇,尤其當(dāng)波流傳遞到不均勻海底時(shí),這種非線性行為更為復(fù)雜,因而采用完全非線性分析技術(shù)是唯一可能獲得浮板精確水彈性響應(yīng)的方法。采用高階邊界元法建立模擬波流與變水深海底上浮板相互作用的時(shí)域完全非線性二維數(shù)值水槽;將Euler-Bernoulli-von Karman非線性梁模型加入到流固交界面的動(dòng)力學(xué)邊界條件中實(shí)現(xiàn)波流與浮板耦合作用,運(yùn)用4階Runge-Kutta法并聯(lián)合混合歐拉-拉格朗日方案對(duì)瞬時(shí)自由水面和流固交界面進(jìn)行更新;為獲得浮板位移的空間各階導(dǎo)數(shù),使用一系列模態(tài)振型函數(shù)來(lái)近似當(dāng)前時(shí)刻浮板的垂向位移,并利用Galerkin方法求解各階模態(tài)主坐標(biāo)。通過(guò)與無(wú)網(wǎng)格數(shù)值已知算法結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了數(shù)值模型的可行性和準(zhǔn)確性;進(jìn)一步研究水流及不均勻海底的存在對(duì)浮板非線性水彈性響應(yīng)產(chǎn)生的影響;最后探討了不同流速對(duì)浮板高階諧位移的影響規(guī)律。
[Abstract]:The hydroelastic response of a floating elastic plate under mixed waves and currents belongs to a nonlinear category, especially when the wave and current are transmitted to the inhomogeneous seafloor, the nonlinear behavior is more complicated. Therefore, it is the only possible method to obtain accurate hydroelastic response of floating plates by using complete nonlinear analysis technique. Using the high-order boundary element method, a completely nonlinear two-dimensional time-domain simulation of the interaction between wave flow and floating slab with variable depth of water is established. Numerical sink; The Euler-Bernoulli-von Karman nonlinear beam model is added to the dynamic boundary condition of fluid-solid interface to realize the coupling of wave and floating plate. The instantaneous free water surface and fluid-solid interface are updated by using the 4-order Runge-Kutta method and the mixed Euler-Lagrangian scheme. In order to obtain the spatial derivatives of floating plate displacement, a series of modal mode functions are used to approximate the vertical displacement of floating plate at present. The Galerkin method is used to solve the principal coordinates of various modes. The feasibility and accuracy of the numerical model are verified by comparing the results with the known meshless numerical algorithm. The influence of water flow and the existence of non-uniform seafloor on the nonlinear hydroelastic response of floating plate is studied. Finally, the influence of different velocities on the high order harmonic displacement of floating plates is discussed.
【作者單位】： 江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院;大連理工大學(xué)深海研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目(51490672);國(guó)家自然科學(xué)基金(51579122) 江蘇省船舶先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(CJ1506)
【分類號(hào)】：P75
【正文快照】： 超大型浮式結(jié)構(gòu)物(Very large Floating Structure,VLFS)是利用海洋空間和開發(fā)海洋資源的一種新型海洋結(jié)構(gòu)物,也是解決沿海城市人口增多、空間縮小和資源匱乏的最有效途徑。目前,超大型浮式結(jié)構(gòu)物已應(yīng)用于海上石油儲(chǔ)備、海上機(jī)場(chǎng)、漂浮輪渡、廢水處理廠和軍事中轉(zhuǎn)站等建設(shè)。超

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